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大蒜和青菜结亲

    1985年,复旦大学学者朱培坤采用一种特殊的技术——植物外源遗传物质动态导入法,成功地将大蒜、胡葱、玉米的遗传物质分别接入青菜的体细胞中。三星期后,三种杂交植物——大蒜青菜、胡葱青菜和玉米青菜相继问世。这些杂交植物分别具有大蒜、胡葱、玉米和青菜的外形特点,检验结果也证明,大蒜、胡葱、玉米的遗传物质已分别和青菜的遗传物质融为一体了。

    这个实验成果在全国乃至全世界都引起了震动,它的成细证明了植物的远缘杂交是完全可能的。人们平时将亲缘关系较近的同种植物之间进行的杂交叫种间杂交。将亲缘关系较远的种间、属间或科间的杂交称作远缘杂交。种间杂交较为常见,运用普通的育种方法即可完成。远缘杂交特别是科间杂交的难度较大。1960年,我国吉林省海龙县农民将“长丰”水稻和“英粒子”玉米进行杂交,培育出玉米稻。玉米稻同时具有玉米和水稻的特点,既能水栽也能旱种,有较强的抗旱、抗寒、抗盐碱、搞倒伏和抗病能力。水稻和玉米同属禾本科,玉米稻的培育是不同的属之间的杂交。除玉米稻之外,科研人员还培育出高梁稻、高梁蔗、大小麦和小黑麦。然而,不同科之间杂交的成功率极低,正国为难,故引起很多专家的兴趣。

    为什么亲缘关系越远越不容易成功?从事杂交研究的科学家认为,植物的柱头和花粉之间存在一种“识别”系统,不是“自己人”传粉授精就很困难。如何逾越这道障碍呢?1972年,美国科学家卡尔松利用细胞融合与愈伤组织培养的方法将郎氏烟草和绿色烟草杂交,培育出新种。这是人类历史上体细胞融合成功的首例。20世纪70年代兴起的基因工程给人们带来了希望,1978年和1980年,美国科学家维拉科马洛夫和其他水灾者将人工合成的人胰岛素基因和干扰素基因分别转移到大肠杆菌细胞中,产生了胰岛素和干扰素。因此,人们设想照样将单子叶植物的基因转移到双子叶植物的细胞里,产生具有单子叶特征的双子叶植物。但是他们失败了,因为高等植物的有些特征是由多个基因共同控制的,这些基因的彼此关系相当复杂,通过基因工程杂交是极为困难的。如今,这个难关已被中国学者朱培坤攻破。他采用的“秘密武器”便是植物外源遗传物质动态导入法。

    远缘杂交至今还有很多问题没有解决,其中最大的问题就是如何使远缘杂交种的遗传性保持稳定。远缘杂交的植物具有一般植物所没有的优,不仅高大健壮,长得快,适应性广,抵抗力强,成熟早,产量高,而且还具有父母亲所特有的性状。但远缘杂交的难度非常大,这正应了一句古话:越是甜的果子越难摘。

(作者:范汜 编辑:fengyf)

 
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